(57)【要約】  指紋認識機能を持つ端末であって、互いに電気的に接続されるカメラ（１）と処理手段とを有する本体と、カメラ（１）の上方に位置し、本体に取り付けられ、カメラ（１）の焦点距離を変えるための光学レンズ群と、光学レンズ群の上方に位置し、光学レンズ群と合わせて用いられ、光を導く指紋収集プラットフォームと、カメラ（１）と指紋収集プラットフォームとの間に位置し、カメラ（１）の傍にあって、その発光端部が指紋収集プラットフォームに向かっている光源と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋認識機能を持つ端末であって、
互いに電気的に接続されるカメラ（１）と処理手段とを有する本体と、
前記カメラ（１）の上方に位置し、前記本体に取り付けられ、前記カメラ（１）の焦点距離を変えるための光学レンズ群と、
前記光学レンズ群の上方に位置し、前記光学レンズ群と合わせて用いられ、光を導く指紋収集プラットフォームと、
前記カメラ（１）と前記指紋収集プラットフォームとの間に位置し、前記カメラ（１）の傍にあって、その発光端部が前記指紋収集プラットフォームに向かっている光源（２）と、
を備える指紋認識機能を持つ端末。
【請求項２】
前記指紋収集プラットフォームと前記光源（２）との間に取り付けられる導光部材（３）を更に備える請求項１に記載の指紋認識機能を持つ端末。
【請求項３】
前記本体に位置するスライドレール（４）を更に備え、前記光学レンズ群が前記スライドレール（４）に移動可能に取り付けられ、前記指紋収集プラットフォームが前記光学レンズ群に固定して取り付けられ、前記導光部材（３）が前記光学レンズ群に貫通し装着される指紋認識機能を持つ端末であって、
前記光学レンズ群が前記指紋収集プラットフォームと前記導光部材（３）とを持ちながら前記スライドレール（４）に沿って第一設定位置まで移動する際に、前記光学レンズ群と前記指紋収集プラットフォームとが前記カメラ（１）の真上に位置し、前記導光部材（３）が前記光源（２）の真上に位置し、
前記光学レンズ群が前記指紋収集プラットフォームと前記導光部材（３）とを持ちながら前記スライドレール（４）に沿って第二設定位置まで移動する際に、前記光学レンズ群と前記指紋収集プラットフォームとが前記カメラ（１）の真上の傍に位置し、前記導光部材（３）が前記光源（２）の真上の傍に位置する請求項２に記載の指紋認識機能を持つ端末。
【請求項４】
前記カメラ（１）の傍に位置し、前記処理手段に電気的に接続されるスイッチ（５）を更に備える指紋認識機能を持つ端末であって、
前記光学レンズ群が前記指紋収集プラットフォームと前記導光部材（３）とを持ちながら前記スライドレール（４）に沿って前記第一設定位置まで移動する際に、前記スイッチ（５）をオンにするように、前記光学レンズ群が前記スイッチ（５）に接触し、
前記光学レンズ群が前記指紋収集プラットフォームと前記導光部材（３）とを持ちながら前記スライドレール（４）に沿って前記第二設定位置まで移動する際に、前記スイッチ（５）をオフにするように、前記光学レンズ群が前記スイッチ（５）と分離する請求項３に記載の指紋認識機能を持つ端末。
【請求項５】
前記光学レンズ群が前記スライドレール（４）を滑り出ることを防止するように、前記スライドレール（４）の端部に取り付けられる制限部材（６）を更に備える請求項４に記載の指紋認識機能を持つ端末。
【請求項６】
前記スイッチ（５）がトグルスイッチであり、前記光源（２）がＬＥＤフラッシュであり、前記制限部材（６）が制限板である請求項５に記載の指紋認識機能を持つ端末。
【請求項７】
前記光学レンズ群は、
前記スライドレール（４）に移動可能に取り付けられ、第一貫通孔を有するスライドブラケット（７１）と、
前記第一貫通孔内に取り付けられる光学レンズ（７２）と、を備える請求項３〜６のいずれか一項に記載の指紋認識機能を持つ端末。
【請求項８】
前記指紋収集プラットフォームは、
前記スライドブラケット（７１）に取り付けられる導光材質のプラットフォームブラケット（８１）と、
前記プラットフォームブラケット（８１）に取り付けられる導光材質のプラットフォームガラス（８２）と、を備える請求項７に記載の指紋認識機能を持つ端末。
【請求項９】
前記プラットフォームブラケット（８１）には第二貫通孔を有し、前記第一貫通孔が前記第二貫通孔に対応する請求項８に記載の指紋認識機能を持つ端末。
【請求項１０】
前記プラットフォームガラス（８２）が光学ガラスであり、前記光学レンズ（７２）が広角レンズであり、前記第一貫通孔が円柱状を呈し、前記第二貫通孔がラッパ口状を呈する請求項９に記載の指紋認識機能を持つ端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、電子機器技術分野に関するが、それに限られるものではない。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話においては、指紋採取器で指紋画像を採取しないと、指紋認識、処理を行うことができない。指紋画像の品質が認識精度及び指紋認識システムの処理速度に直接影響を与えるため、指紋採取が指紋認識の主要技術である。
【０００３】
今まで用いられる主な指紋採取技術は光学的指紋採取技術、半導体指紋採取技術及び超音波指紋採取技術を含む。
【０００４】
アップルはシリコン容量指紋画像センサを採用し、それはよく使用される半導体指紋センサ（半導体指紋採取技術）であり、電子測定によって指紋をキャプチャする。半導体金属アレイには約１０００００個の静電容量式センサを結合することができ、その外表面が絶縁表面である。センサアレイの各点が１つの金属電極であり、コンデンサの一極とし、センシング面に押さえている指に対応する点を別の極とし、センシング面が二極間の誘電体層を形成する。別の極に対する指紋の山と谷の距離が異なる（紋様には深さが異なる）ため、シリコン表面コンデンサアレイの各容量値が異なり、各点の容量値を測定・記録すれば、グレースケールを有する指紋画像の取得が可能である。
【０００５】
光学指紋採取技術に対応する指紋走査装置と指紋認識チップにおいて、指紋認識チップが携帯電話の回路基板に導線で信号接続され、光学指紋採取技術は最も歴史を持ち、現在では最も広く応用されている指紋採取技術であり、その原理が光の全反射である。指紋には山と谷がある。光線がガラスを通って谷の箇所に照射されてからガラスと空気との界面で全反射され、光線がＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ、電荷結合素子）に反射され、山に照射された光線が全反射されず、山とガラスとの接触面に吸収され又は別の場所に乱反射され、このようにＣＣＤに指紋の画像を形成した。
【０００６】
超音波指紋画像採取技術はコストが高すぎるため、まだ指紋認識システムに応用されていない。
表１には３種の主な技術の比較を示す。
【０００７】
【表１】
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【０００８】
表１によれば、上記３種の方法のコストがいずれもより高いため、携帯電話に応用すれば携帯電話の販売価格を引き上げてしまい、携帯電話の販売にとって不利になることが分かる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以下、本願を詳しく説明するテーマの概要である。本概要は特許請求の保護範囲を制限するためのものではない。
【００１０】
本願は指紋認識モジュールの作成コストをより良く引き下げることができる指紋認識機能を持つ端末を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
指紋認識機能を持つ端末であって、互いに電気的に接続されるカメラと処理手段とを有する本体と、前記カメラの上方に位置し、前記本体に取り付けられ、前記カメラの焦点距離を変えるための光学レンズ群と、前記光学レンズ群の上方に位置し、前記光学レンズ群と合わせて用いられ、光を導く指紋収集プラットフォームと、前記カメラと前記指紋収集プラットフォームとの間に位置し、前記カメラの傍にあって、その発光端部が前記指紋収集プラットフォームに向かっている光源と、を備える。
【００１２】
好ましくは、前記指紋認識機能を持つ端末は、前記指紋収集プラットフォームと前記光源との間に取り付けられる導光部材を更に備える。
【００１３】
好ましくは、前記本体に位置するスライドレールを更に備え、前記光学レンズ群が前記スライドレールに移動可能に取り付けられ、前記指紋収集プラットフォームが前記光学レンズ群に固定して取り付けられ、前記導光部材が前記光学レンズ群に貫通し装着される前記指紋認識機能を持つ端末であって、前記光学レンズ群が前記指紋収集プラットフォームと前記導光部材とを持ちながら前記スライドレールに沿って第一設定位置まで移動する際に、前記光学レンズ群と前記指紋収集プラットフォームとが前記カメラの真上に位置し、前記導光部材が前記光源の真上に位置し、前記光学レンズ群が前記指紋収集プラットフォームと前記導光部材とを持ちながら前記スライドレールに沿って第二設定位置まで移動する際に、前記光学レンズ群と前記指紋収集プラットフォームとが前記カメラの真上の傍に位置し、前記導光部材が前記光源の真上の傍に位置する。
【００１４】
好ましくは、前記カメラの傍に位置し、前記処理手段に電気的に接続されるスイッチを更に備える前記指紋認識機能を持つ端末であって、前記光学レンズ群が前記指紋収集プラットフォームと前記導光部材とを持ちながら前記スライドレールに沿って前記第一設定位置まで移動する際に、前記スイッチをオンにするように、前記光学レンズ群が前記スイッチに接触し、前記光学レンズ群が前記指紋収集プラットフォームと前記導光部材とを持ちながら前記スライドレールに沿って前記第二設定位置まで移動する際に、前記スイッチをオフにするように、前記光学レンズ群が前記スイッチと分離する。
【００１５】
好ましくは、前記指紋認識機能を持つ端末は、前記光学レンズ群が前記スライドレールを滑り出ることを防止するように、前記スライドレールの端部に取り付けられる制限部材を更に備える。
【００１６】
好ましくは、前記スイッチがトグルスイッチであり、前記光源がＬＥＤフラッシュであり、前記制限部材が制限板である。
【００１７】
好ましくは、前記光学レンズ群は、前記スライドレールに移動可能に取り付けられる第一貫通孔を有するスライドブラケットと、前記第一貫通孔内に取り付けられる光学レンズと、を備える。
【００１８】
好ましくは、前記指紋収集プラットフォームは、前記スライドブラケットに取り付けられる導光材質のプラットフォームブラケットと、前記プラットフォームブラケットに取り付けられる導光材質のプラットフォームガラスと、を備える。
【００１９】
好ましくは、前記プラットフォームブラケットには第二貫通孔を有し、前記第一貫通孔が前記第二貫通孔に対応する。
【００２０】
好ましくは、前記プラットフォームガラスが光学ガラスであり、前記光学レンズが広角レンズであり、前記第一貫通孔が円柱状を呈し、前記第二貫通孔がラッパ口状を呈する。
【発明の効果】
【００２１】
関連技術に比べて、本発明の実施例に係る指紋認識機能を持つ端末は、カメラの前に光学レンズ群を追加し、光学レンズ群でカメラの焦点距離を短縮することにより、カメラが極微小距離で撮影することを実現し、このように、指を光学レンズ群の先端の指紋収集プラットフォームに触れさせ、光源にて指を露出補正することで指紋画像を撮影することにより、処理手段による指紋の採取と以後の指紋認識を完了し、この構造は実現しやすく、コストが非常に低い。
【００２２】
図面と詳細な説明を読んで把握すると、他の形態が理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は本発明の一実施例に係る指紋認識機能を持つ端末の一使用状態の構造模式図である。
【図２】図２は本発明の一実施例に係る指紋認識機能を持つ端末の別の使用状態の構造模式図である。
【図３】図３は図１及び図２に示される指紋認識機能を持つ端末の断面構造模式図である。
【図４】図４は図１及び図２における光学レンズ群と指紋収集プラットフォームの分解構造模式図である。
【図５】図５は図１及び図２におけるスイッチ、スライドレール及び光源の分解構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳しく説明する。なお、矛盾がない限り、本願における実施例及び実施例における特徴を互いに任意に組み合わせることができる。
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明のいくつかの実施例に係る指紋認識機能を持つ端末を説明する。
【００２６】
図１〜図３に示すように、本発明の実施例に係る指紋認識機能を持つ端末は、互いに電気的に接続されるカメラ１と処理手段とを有する本体と、カメラ１の上方に位置し、本体に取り付けられ、カメラ１の焦点距離を変えるための光学レンズ群と、光学レンズ群の上方に位置し、光学レンズ群と合わせて用いられ、光を導く指紋収集プラットフォームと、カメラ１と指紋収集プラットフォームとの間に位置し、カメラ１の傍にあって、その発光端部が指紋収集プラットフォームに向かっている光源２と、を備える。
【００２７】
本発明の実施例に係る指紋認識機能を持つ端末は、カメラ１の前に光学レンズ群を追加し、光学レンズ群でカメラ１の焦点距離を短縮することにより、カメラ１が極微小距離で撮影することを実現し、このように、指を光学レンズ群の先端の指紋収集プラットフォームに触れさせ、光源２にて指を露出補正することで指紋画像を撮影することにより、処理手段による指紋の採取と以後の指紋認識を完了し、この構造は実現しやすく、コストが非常に低い。
【００２８】
端末は携帯電話、タブレット又は指紋認証のタイムレコーダー等であってもよい。
また、本発明の実施例に係る指紋認識機能を持つ端末は以下の追加した技術的特徴を更に有してもよい。
【００２９】
図３に示すように、指紋認識機能を持つ端末は、指紋収集プラットフォームと光源２との間に取り付けられ、光源２の発した光を指紋収集プラットフォームに伝導するための導光部材３を更に備える。
【００３０】
図１〜図３、図５に示すように、指紋認識機能を持つ端末は、本体に位置するスライドレール４を更に備え、光学レンズ群がスライドレール４に移動可能に取り付けられ、指紋収集プラットフォームが光学レンズ群に固定して取り付けられ、導光部材３が光学レンズ群に貫通し装着される。
【００３１】
図２に示すように、光学レンズ群が指紋収集プラットフォームと導光部材３とを持ちながらスライドレール４に沿って第一設定位置まで移動する際に、光学レンズ群と指紋収集プラットフォームとがカメラ１の真上に位置し、導光部材３が光源２の真上に位置し、光学レンズ群が指紋収集プラットフォームと導光部材３とを持ちながらスライドレール４に沿って第二設定位置まで移動する際に、光学レンズ群と指紋収集プラットフォームとがカメラ１の真上の傍に位置し、導光部材３が光源２の真上の傍に位置する。
【００３２】
第一位置と第二位置とがスライドレール４の両端に対応して位置する。
【００３３】
図１〜図３、図５に示すように、指紋認識機能を持つ端末は、カメラ１の傍に位置し、処理手段に電気的に接続されるスイッチ５を更に備え、光学レンズ群が指紋収集プラットフォームと導光部材３とを持ちながらスライドレール４に沿って第一設定位置まで移動する際に、スイッチ５をオンにするように、光学レンズ群がスイッチ５に接触し、光学レンズ群が指紋収集プラットフォームと導光部材３とを持ちながらスライドレール４に沿って第二設定位置まで移動する際に、スイッチ５をオフにするように、光学レンズ群がスイッチ５と分離することにより、指紋認識と端末撮影の２つの機能の転換を実現する。
【００３４】
好ましくは、カメラ１は処理手段の制御下でオートフォーカスを行うことができる。
このような構造の端末は携帯電話、タブレット、コンピュータ等であってもよく、その指紋認識は処理手段内の認識モジュールによる計算によって完了する。
【００３５】
図２及び図５に示すように、指紋認識機能を持つ端末は、スライドレール４の端部に取り付けられ、光学レンズ群がスライドレール４を滑り出ることを防止するための制限部材６を更に備える。
【００３６】
好ましくは、スイッチ５がトグルスイッチであり、光源２がＬＥＤフラッシュであり、制限部材６が制限板である。
【００３７】
本発明の一実施例では、図３及び図４に示すように、光学レンズ群は、スライドレール４に移動可能に取り付けられる第一貫通孔を有するスライドブラケット７１と、第一貫通孔内に取り付けられる光学レンズ７２と、を備える。
【００３８】
スライドブラケット７１とスライドレール４との間にはＴ字形スライドレール４及びＴ字形溝構造で嵌合されてもよいし、一字形挿入舌片及び一字形貫通溝の構造で嵌合されてもよく、いずれも本願の目的を実現でき、スライドブラケット７１が対向しているその一組の両端によってスライドレール４に嵌合され、スライドレール４は２つの対称的な部分を含む。
【００３９】
また、指紋収集プラットフォームは、スライドブラケット７１に取り付けられる導光材質のプラットフォームブラケット８１と、プラットフォームブラケット８１に取り付けられる導光材質のプラットフォームガラス８２と、を備える。
【００４０】
プラットフォームブラケット８１には第二貫通孔を有し、第一貫通孔が第二貫通孔に対応する。
【００４１】
プラットフォームガラス８２が光学ガラスであり、光学レンズ７２が広角レンズであり、第一貫通孔が円柱状孔であり、第二貫通孔がラッパ状孔であり、且つラッパ状孔の大口端が指紋収集プラットフォームの下表面に向かっている。
【００４２】
要するに、本発明の実施例に係る指紋認識機能を持つ端末は、カメラの前に光学レンズ群を追加し、光学レンズ群でカメラの焦点距離を短縮することにより、カメラが極微小距離で撮影することを実現し、このように、指を光学レンズ群の先端の指紋収集プラットフォームに触れさせ、光源にて指を露出補正することで指紋画像を撮影することにより、処理手段による指紋の採取と以後の指紋認識を完了し、この構造は実現しやすく、コストが非常に低い。
【００４３】
本願の説明では、「取付」、「連結」、「接続」、「固定」等の用語をいずれも一般的に理解すべきであり、例えば、「接続」は固定接続、取り外し可能な接続、又は一体接続であってもよいし、直接連結、中間媒介物による間接連結であってもよい。当業者であれば、実際の状況に応じて上記用語の本願での意味を理解してもよい。
【００４４】
本明細書の説明では、「一実施例」、「いくつかの実施例」等の用語の説明とは、該実施例又は例と合わせて説明される特徴、構造、材料又は特点が本発明の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書では、上記用語の例示的な説明は、必ずしも同じ実施例又は実例を指すとは限らない。且つ、説明される特徴、構造、材料又は特点は、いずれか１つ又は多くの実施例又は例において適切な形態で結合される。
【００４５】
本発明の実施形態を開示したが、前記内容は本発明を理解しやすくするために採用した実施形態であり、本発明を限定するためのものではない。当業者であれば、本発明に開示される趣旨や範囲を逸脱することなく、実施形態及び細部に対していかなる修正や変更を行うことができるが、本発明の特許保護範囲は添付の特許請求の範囲に準じる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の実施例に係る指紋認識機能を持つ端末は、光学レンズ群がカメラの焦点距離を短縮することでカメラが極微小距離で撮影することを実現し、このように、指を光学レンズ群の先端の指紋収集プラットフォームに触れさせ、光源にて指を露出補正することで指紋画像を撮影することにより、処理手段による指紋の採取と以後の指紋認識を完了し、この構造は実現しやすく、コストが非常に低い。
【符号の説明】
【００４７】
図１〜図５における符号と部材名との間の対応関係は以下のとおりである。
１  カメラ
２  光源
３  導光部材
４  スライドレール
５  スイッチ
６  制限部材
７１  スライドブラケット
７２  光学レンズ
８１  プラットフォームブラケット
８２  プラットフォームガラス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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